Stellarium в масштабе реального времени прорисовывает трехмерное фотореалистичное изображение неба, отображает звезды, созвездия, планеты. В программе имеется карта созвездий со всеми их изображениями, дошедшими до нас от древних. Stellarium показывает более чем 120 000 звезд, которые можно наблюдать из космического телескопа Hipparcos (всего в стандартном каталоге программы более 600 000 звезд, 210 миллионов звезд с дополнительными каталогами). Есть ночной режим показа, отображение границ созвездий, можно выбрать "домашнюю" планету.
Помимо этого, программа дает возможность наблюдения за солнечными затмениями, а также за движением комет.
В Stellarium имеется система плагинов для добавления искусственных спутников, симуляции окуляра, управления телескопом и многого другого. Есть возможность добавления новых объектов солнечной системы из интернета, а также добавления собственных космических объектов, ландшафтов, изображений созвездий, сценариев.
Stellarium вполне может оказаться полезной программой не только астрономам, но и простым пользователями: например, кликнув по карте мышью, можно прочитать подробности о находящемся в этой точке небесном теле, что само по себе интересно.